KR20230112519A - 디스크 브레이크 시스템용 패드 스프링을 갖는 브레이크 패드 어셈블리 및 디스크 브레이크 시스템 - Google Patents

디스크 브레이크 시스템용 패드 스프링을 갖는 브레이크 패드 어셈블리 및 디스크 브레이크 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디스크 브레이크 시스템용 브레이크 패드 어셈블리(10) 및 디스크 브레이크 시스템에 관한 것이다. 제안되는 브레이크 패드 어셈블리(10)는 디스크 브레이크 시스템의 브레이크 디스크(1)와 마주하는 전면(4)을 갖는 백 플레이트(5)와, 브레이크 디스크(1)의 마찰면과 접촉하기 위해 백 플레이트(5)의 전면(4)에 배치된 마찰층(3)을 포함한다. 백 플레이트(5)는 디스크 브레이크 시스템의 캐리어(20)의 가이드 리세스(19) 내에 슬라이딩 가능하게 수용되도록 구성된 가이드 돌출부(9)를 포함한다. 브레이크 패드 어셈블리(10)는 백 플레이트(5)의 가이드 돌출부(9)와 캐리어(20)의 가이드 리세스(19) 사이에 배열되도록 구성된 패드 스프링(16)을 더 포함한다. 패드 스프링(16)은 백 플레이트(5)의 가이드 돌출부(9)에 부착된다.

Description

디스크 브레이크 시스템용 패드 스프링을 갖는 브레이크 패드 어셈블리 및 디스크 브레이크 시스템{BRAKE PAD ASSEMBLY HAVING A PAD SPRING FOR A DISCK BRAKE SYSTEM AND DISK BRAKE SYSTEM}
본 발명은 디스크 브레이크 시스템용 브레이크 패드 어셈블리 및 디스크 브레이크 시스템에 관한 것이다. 브레이크 패드 어셈블리는 패드 스프링을 갖는다.
브레이크 엔지니어는 디스크 브레이크 시스템에서 스퀼 노이즈(일반적으로 1000~16000HZ 사이의 주파수에서 나타나는 큰 소리)를 억제하는 효과적인 솔루션을 찾고 있다.
노이즈, 진동, 고르지 않은 표면(NVH) 특성을 개선하기 위한 다양한 솔류션이 알려져 있으며, 그 솔루션들은 브레이크 패드 어셈블리의 백 플레이트의 후면에 접착되는 스틸 심, 브레이크 패드의 어셈블리의 패드에 다르게 마련되는 모서리, 디스크와 접촉하는 패드 표면의 슬롯, 브레이크 패드의 개선된 마찰재, 마찰재를 백 플레이트에 연결하는 하층, 그리고 캐리어 또는 하우징과 같은 특정 구성 요소에 추가되는 거대한 바디를 포함할 수 있다. 심의 주요 효과는 시스템 모드를 서로 디커플링하는 것이다. 이러한 솔루션은 스퀼 노이즈 특성을 개선하는데 도움이 되지만, 대부분의 경우 이러한 솔루션은 특정 제동 조건(저주파수 또는 고주파수, 저온 또는 고온)에서만 잘 작동할 수 있다. 선행기술은 예를 들어 문서 DE 197 06 122 A1을 참고할 수 있다. 또한 패드 스프링, 또는 캐리어 상에 존재하고 브레이크 패드 어셈블리와 캐리어 사이에 배치되는 접합 클립을 제공하는 것은 종래 기술에 공지되어 있다.
전술한 측면의 관점에서, 본 발명의 목적은 디스크 브레이크 시스템을 위한 개선된 브레이크 패드 어셈블리를 제공하는 것이다. 구체적으로, 노이즈, 특히 끽끽거리는 노이즈를 확실하게 억제할 수 있고, 저비용, 저중량의 컴팩트하고 견고한 브레이크 패드 어셈블리를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다. 또한 이러한 장점을 갖는 개선된 디스크 브레이크 시스템을 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.
이러한 목적은 청구항 1의 특징을 포함하는 디스크 브레이크 시스템용 브레이크 패드 어셈블리 및 다른 청구항들의 특징을 갖는 디스크 브레이크 시스템에 의해 달성될 수 있다. 추가되는 특징 및 추가 개선점은 첨부된 도면과 함께 종속항 및 상세한 설명으로부터 명백해질 수 있다.
제안되는 디스크 브레이크 시스템용 브레이크 패드 어셈블리는 디스크 브레이크 시스템의 브레이크 디스크와 마주보는 전면을 갖는 백 플레이트 및, 브레이크 디스크의 마찰 표면과 접촉하기 위해 백 플레이트의 전면에 배치되는 마찰층을 포함한다. 백 플레이트는 디스크 브레이크 시스템의 캐리어의 가이드 리세스 내에 슬라이딩 가능하게 수용되도록 구성된 가이드 돌출부를 포함한다. 가이드 돌출부는 백 플레이트의 이어 부분일 수 있다. 브레이크 패드 어셈블리는 백 플레이트의 가이드 돌출부와 캐리어의 가이드 리세스 사이에 배열되도록 구성된 패드 스프링을 더 포함한다. 패드 스프링은 백 플레이트와 캐리어의 직접적인 접촉을 방지하도록 구성될 수 있다. 패드 스프링은 부식 거동에 긍정적인 영향을 미칠 수 있다. 또한, 패드 스프링은 캐리어에 대한 백 플레이트의 이동 용이성을 더욱 향상시킬 수 있다. 또한, 패드 스프링은 접선 및 반경 방향으로 지지 및/또는 접합부를 제공할 수 있고, 캐리어의 가이드 리세스 내에서 브레이크 패드 조립체가 잘 명확하게 끼워맞춰지도록 할 수 있다. 이로써, 브레이크 패드 어셈블리가 의도치 않기 이동 및/또는 회전하는 것을 방지할 수 있다. 패드 스프링이 백 플레이트의 가이드 돌출부에 부착되어 있기 때문에 브레이크 시스템의 노이즈 감쇠 거동이 개선될 수 있다. 부착물은 캐리어에 대해서만 패드 스프링의 상대 운동을 가능하게 할 수 있다. 패드 스프링은 하나의 유닛으로 백 플레이트와 함께 축 방향으로 이동될 수 있다. 일반적으로 백 플레이트에 대한 패드 스프링의 위치는 부착으로 인해 고정된다. 패드 스프링은 두 구성요소 사이의 갭이나 간극 또는 상대 운동을 허용하지 않는 방식으로 백 플레이트의 가이드 돌출부에 부착될 수 있다. 공지된 디스크 브레이크 시스템에서 브레이크 노이즈, 특히 삐걱거리는 노이즈에 대한 한가지 이유는 서로 접촉하는 구성요소 사이의 상대적 움직임 때문이라는 것이 밝혀졌다. 제동 중이나 제동 후 제동력을 해제할 때 상대적인 움직임이나 끽끽거리는 노이즈가 발생할 수 있으므로 제동 중이나 제동 후에 끽끽거리는 노이즈가 발생할 수 있다. 본 발명은 캐리어에 대한 브레이크 패드 어셈블리의 상대적인 반경방향 및 접선 방향의 운동을 피할 수 있고, 브레이크 패드 어셈블리와 캐리어 사이에 잘-명확한 접촉 영역이 형성되도록 할 수 있다. 또한, 본 발명은 백 플레이트에 대한 패드 스프링의 상대적인 반경방향, 접선방향 및 축방향 운동을 피할 수 있다. 따라서 디스크 브레이크 시스템의 동적 거동이 개선되고 노이즈가 감소된다. 패드 스프링을 가이드 돌출부에 부착하고, 일부 실시 예에서는 백 플레이트 또는 캐리어의 다른 부분이 아닌, 노이즈 특성에 중요한 영역에서 구성 요소 간의 제어되지 않고 정의되지 않은 상대적 움직임을 방지함으로써 노이즈 발생을 효과적으로 방지할 수 있다. 가이드 돌출부의 영역은 브레이크 패드 어셈블리와 캐리어 사이의 브레이크 토크와 같은 힘의 전달과 매우 관련이 잇기 때문이다. 따라서 본 발명은 적은 수의 구성요소, 가벼운 질량을 갖는 컴팩트하고 견고한 브레이크 패드 어셈블리로 노이즈, 특히 끽끽거리는 노이즈를 신뢰성 있게 억제할 수 있다.
본 신청서는 디스크 브레이크 시스템과 관련 있다. 디스크 브레이크 시스템은 위에서 또는 아래에서 설명되는 바와 같이 브레이크 패드 어셈블리를 포함할 수 있다. 디스크 브레이크 시스템은 캐리어를 더 포함할 수 있다. 브레이크 패드 어셈블리는 캐리어에 대해 슬라이딩하도록 구성될 수 있다. 브레이크 패드 어셈블리는 브레이크 적용 시 축 방향으로 캐리어에 대해 슬라이딩하도록 구성될 수 있다. 패드 스프링은 일반적으로 브레이크 적용 시 백 플레이트와 함께 축방향으로 이동한다. 축방향은 브레이크 디스크의 회전축과 평행할 수 있다. 대부분의 실시 예에서 디스크 브레이크 시스템은 플로팅 캘리퍼 브레이크이다. 디스크 브레이크 시스템은 브레이크 피스톤 및/또는 캘리퍼 핑거를 포함할 수 있다. 브레이크 피스톤 또는 캘리퍼 핑거는 브레이크 패드 어셈블리의 후면을 누르도록, 브레이크 디스크의 마찰 표면에 대해 브레이크 패드 어셈블리의 마찰 층을 누르게 구성될 수 있다. 브레이크 패드 어셈블리의 후면은 백 플레이트의 후면에 의해 형성될 수 있다.
일부 실시 예에서, 패드 스프링은 볼트 및 리벳 중 적어도 하나를 사용하여 백 플레이트의 가이드 돌출부에 부착된다. 일부 실시 예에서, 패드 스프링은 고정 수단을 사용하여 백 플레이트의 가이드 돌출부에 부착되고, 여기서 고정 수단은 백 플레이트의 가이드 돌출부 내 리세스를 포함한다. 볼트 또는 리벳은 리세스 내에 수용될 수 있다. 볼트 또는 리벳은 패드 스프링의 외부 표면에 대해 함몰될 수 있다. 특히 볼트 또는 리벳은 카운터싱크형 또는 카운터보어형 일 수 있다. 이러한 방식으로, 볼트 또는 리벳은 패드 스프링의 외부 표면을 향해 끝까지 연장되지 않을 수 있다. 이로써, 캐리어 내 브레이크 패드 어셈블리의 슬라이딩 특성이 더욱 향상되고 노이즈 발생이 더욱 감소될 수 있다. 일부 실시 예에서, 패드 스프링은 적어도 2개, 특히 적어도 3개의 볼트 또는 리벳을 사용하여 백 플레이트의 가이드 돌출부에 부착된다. 이러한 방식으로 가이드 돌출부와 패드 스프링 사이의 평평하고 타이트한 접촉이 더욱 개선되고 노이즈 발생이 더욱 감소된다.
추가적으로 또는 대안적으로, 패드 스프링은 접착제를 사용하여 백 플레이트의 가이드 돌출부에 부착될 수 있다. 접착제는 패드 스프링과 백 플레이트의 가이드 돌출부 사이에 배치될 수 있다. 접착제는 접착층을 형성할 수 있다. 접착제를 사용하여 패드 스프링과 백 플레이트 사이의 동적 계면 특성을 더욱 향상시킬 수 있다. 이로써 노이즈 발생을 더욱 감소시킬 수 있다. 접착제는 유익한 감쇠 거동을 가능하게 할 수 잇고, 백 플레이트와 패드 스프링 사이의 계면에서 디커플링 모드를 유발할 수 있다. 대부분의 실시 형태에서, 접착제는 적어도 2개, 특히 적어도 3개의 접착제 영역에 의해 형성된다. 이에 의해, 가이드 돌출부와 패드 스프링 사이에 평평하고 타이트한 접촉이 가능하고 노이즈 발생이 더욱 감소될 수 있다.
대부분의 실시 예에서, 패드 스프링은 백 플레이트의 가이드 돌출부의 표면에 부착된다. 백 플레이트의 가이드 돌출부 표면에 패드 스프링을 부착함으로써 백 플레이트와 면 사이의 견고하고 평탄한 연결을 달성할 수 있다. 가이드 돌출부의 표면은 캐리어의 가이드 리세스를 향할 수 있다. 가이드 돌출부의 표면은 축 방향이 표면 내에 놓이는 방향으로 배향될 수 있다. 가이드 돌출부의 표면은 브레이크 디스크의 마찰 표면에 기본적으로 수직인 방향으로 배향될 수 있다. 대부분의 실시 예에서, 가이드 돌출부의 표면은 가이드 돌출부의 후면 또는 전면이 아니다. 가이드 돌출부의 후면 및 전면은 일반적으로 가이드 돌출부의 양의 축방향 및 음의 축방향(축 방향으로 들어가거나 나오는 방향)의 범위를 정한다. 백 플레이트의 가이드 돌출부의 표면은 백 플레이트의 가이드 돌출부의 측면, 상면 또는 하면일 수 있다. 가이드 돌출부의 측면은 일반적으로 접선방향으로, 가이드 돌출부의 범위를 정한다. 가이드 돌출부의 상부 표면은 일반적으로 양의 반경 방향(원점에서 멀어지는 방향)으로 가이드 돌출부의 범위를 정한다. 가이드 돌출부의 바닥 표면은 일반적으로 음의 반경 방향(원점으로 들어오는 방향)으로 가이드 돌출부의 범위를 정한다.
일부 실시 예에서, 패드 스프링은 패드 스프링이 백 플레이트의 가이드 돌출부의 표면에 대해 평평하게 놓이도록 백 플레이트의 가이드 돌출부의 표면에 부착된다. 패드 스프링과 가이드 돌출부의 표면 사이에는 기본적으로 갭이 없을 수 있다. 갭이 있는 경우 갭의 최대 너비는 일반적으로 최대 0.5mm이다. 이에 의해, 백 플레이트와 패드 스프링 사이의 단단하게 고정된 연결이 달성될 수 있다. 패드 스프링이 표면에 평평하게 놓이도록 함으로써 패드 스프링과 백 플레이트 사이의 사소한 상대적 움직임도 방지되고 제어할 수 없는 노이즈가 방지된다.
대부분의 실시예에서, 패드 스프링은 금속층을 포함한다. 일반적으로 패드 스프링은 금속층으로만 형성된다. 금속층은 균일한 두께를 가질 수 있다. 패드 스프링의 외면은 금속층의 외면에 의해 형성될 수 있다. 또한, 패드 스프링의 내면은 금속층의 내면에 의해 형성될 수 있다. 금속층의 내부 표면은 백 플레이트의 가이드 돌출부의 표면에 대해 평평하게 놓을 수 있다. 일부 실시 예에서, 패드 스프링은 오직 단일 금속층에 의해서만 형성된다. 대부분의 실시 예에서 패드 스프링은 딱딱하고(stiff) 또는 뻣뻣한(rigid) 바디를 형성한다. 일부 실시 예에서 패드 스프링은 금속층과 백 플레이트의 가이드 돌출부 사이에 중간 층이 없을 수 있다. 또한, 접착제, 리벳 또는 볼트와 별도로 제공되는 경우 패드 스프링만 있을 수 있으며, 특히 백 플레이트와 캐리어 사이에 금속층만 배열될 수 있다. 백 플레이트와 캐리어 사이에는 단일 금속층이 있을 수 있다. 금속층 및/또는 패드 스프링이 구부러질 수 있다. 대부분의 실시 예에서, 금속층 및/또는 패드 스프링은 접혀 있지 않다. 금속층 및/또는 패드 스프링은 120도 이상의 굽힘 각도를 갖는 날카로은 굽힘 또는 꼬임을 포함하지 않을 수 있다.
일반적으로, 패드 스프링 또는 금속층은 적어도 0.3mm 및/또는 최대 0.6mm의 두께를 갖는다. 패드 스프링은 평평한 몸체로 만들어질 수 있다. 패드 스프링은 리본 모양일 수 있다. 패드 스프링은 C자 형상을 가질 수 있다. 패드 스프링은 적어도 하나 또는 최대 2개의 영역에서 구부러질 수 있다. 구부러진 영역 또는 구부러진 영역들의 곡률 반경은 적어도 45도, 예를 들어, 적어도 70도, 및/또는 최대 110도일 수 있다. 구부러진 영역 또는 구부러진 영역들은 절곡축이 축 방향과 평행하도록 구부러질 수 있다. 특히, 패드 스프링은 백 플레이트의 가이드 돌출부의 상면과 하면 및 측면을 덮을 수 있다. 일반적으로, 패드 스프링은 직선 리본 형상 부분의 센션을 구부림으로써 직선형 리본형 부분으로부터 형성된다. 패드 스프링의 폭, 예를 들어 리본 폭은 적어도 3mm 및/또는 최대 8mm일 수 있고, 예를 들어 축방향으로 측정 시 5mm일 수 있다. 패드 스프링의 곡선 경로를 따라 측정된 패드 스프링의 길이, 예를 들어, 곡선이 없는 직선 상태에서의 리본 전체 길이에 해당하는 길이는 적어도 7mm일 수 있다. 대부분의 실시 예에서, 패드 스프링의 곡선 경로를 따라 측정된 패드 스프링의 길이, 예를 들어, 구부러지지 않은 직선 상태에서의 리본의 전체 길이에 해당하는 길이는 최대 60mm, 특히 최대 40mm일 수 있다.
전형적인 실시 예에서, 패드 스프링은 패드 스프링이 백 플레이트의 가이드 돌출부의 측면, 상면 및/또는 하면 영역에서 백 플레이트를 덮도록 백 플레이트의 가이드 돌출부에 부착된다. 패드 스프링은 백 플레이트의 가이드 돌출부의 측면, 상면 및 하면 중 적어도 하나의 영역에서만 백 플레이트를 덮도록 백 플레이트의 가이드 돌출부에 부착될 수 있다. 예를 들어, 패드 스프링은 백 플레이트의 후면 또는 전면을 덮지 않을 수 있다. 일부 실시 예에서, 패드 스프링은 백 플레이트의 가이드 돌출부의 상면 및/또는 하면에 부착된다. 이에 의해 캐리어와 브레이크 패드 어셈블리 사이의 반경 방향의 상대 운동이 감소될 수 있다. 또한, 패드 스프링과 백 플레이트의 가이드 돌출부 사이의 반경 방향의 상대 운동을 효율적으로 감소시켜 노이즈 발생을 더욱 감소시킬 수 있다.
대부분의 실시 예에서, 패드 스프링은 패드 스프링이 백 플레이트의 가이드 돌출부의 측면을 덮도록 백 플레이트의 가이드 돌출부에 부착된다. 측면은 접선 방향으로 가이드 돌출부의 범위를 정할 수 있다. 가이드 돌출부의 측면을 덮도록 패드 스프링을 배치함으로써, 실제 제동 시나리오에서 제동 토크 전달에 가장 중요한 방향, 즉 접선 방향의 상대 운동을 효과적으로 제어할 수 있다. 본 실시 예에서, 브레이크 패드 어셈블리와 캐리어의 접선 방향의 상대 운동에 대한 제어를 향상시키기 위해, 패드 스프링이 가이드 돌출부의 측면에 부착될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 패드 스프링은 백 플레이트의 가이드 돌출부의 측면을 덮는 부분에서 접선 방향 외측으로 아치형일 수 있다. 이러한 방식으로, 브레이크 패드 어셈블리와 캐리어 사이의 명확한 슬라이딩 접촉을 통해 노이즈 감소를 달성할 수 있다. 일부 실시 예에서, 백 플레이트의 가이드 돌출부의 측면과 패드 스프링 사이에 갭이 형성된다. 이에 의해 슬라이딩 접촉이 가능하고 노이즈 감쇠 특성이 더욱 향상될 수 있다. 예를 들어 갭은 에어 갭일 수 있다. 다른 실시 예에서, 갭은 연성 및/또는 탄성 재료로 채워질 수 있다. 본 실시 예에서 가이드 돌출부의 상면과 하면에는 패드 스프링이 부착될 수 있다.
예를 들어, 패드 스프링은 백 플레이트의 가이드 돌출부의 측면, 상면 및 하면을 덮는 C자 형상을 가질 수 있다. 이러한 방식으로, 개선된 노이즈 감소를 위해 구성요소들 사이의 상대 운동은 반경 방향 및 접선 방향으로 효율적으로 감소될 수 있다.
패드 스프링의 외부 표면과 캐리어의 가이드 리세스 사이의 갭의 폭은 적어도 0.6mm 및/또는 최대 1.2mm, 브레이크가 적용되지 않을 때, 예를 들어 특히 브레이크가 적용되지 않을 때 0.8mm 일 수 있다. 패드 스프링은 브레이크의 적용 시 캐리어와 직접 접촉하도록 구성될 수 있다.
전형적인 실시 예에서, 백 플레이트는 백 플레이트 바디를 포함한다. 백 플레이트의 가이드 돌출부는 백 플레이트의 바디로부터 접선방향으로 돌출될 수 있다. 이러한 방식으로, 가이드 돌출부는 측방향으로 연장 형성될 수 있고 백 플레이트 또는 그 일부의 선단 또는 후단 부분을 정의할 수 있다. 백 플레이트는 다른 가이드 돌출부를 포함할 수 있다. 다른 패드 스프링은 백 플레이트의 다른 가이드 돌출부에 부착될 수 있다. 다른 패드 스프링은 위 또는 아래에서 설명되는 패드 스프링의 특징 중 일부 또는 전부를 가질 수 있다. 가이드 돌출부는 백 플레이트의 선단 부분을 정의할 수 있고, 다른 가이드 돌출부는 후면 플레이트의 후단 부분을 정의할 수 있다. 가이드 돌출부에 부착된 패드 스프링 및 다른 가이드 돌출부에 부착된 패드 스프링은 일부 실시 예에 따라 크기 및/또는 형상이 상이할 수 있다.
전형적인 실시 예에서, 백 플레이트는 단일 부품으로서, 예를 들어 비결합식 및/또는 일체식 부분으로 형성된다. 백 플레이트의 두께 및/또는 백 플레이트의 가이드 돌출부는 적어도 3mm 및/또는 최대 8mm, 예를 들어, 특히 축방향으로 측정할 때 5mm일 수 있다. 백 플레이트 및 또는 백 플레이트의 가이드 돌출부는 일반적으로 강철, 페놀 수지, 알루미늄, 하드 플라스틱, 또는 주철을 포함하거나 이들로 만들어진다. 캐리어는 일반적으로 강철, 알루미늄 또는 회주철을 포함하거나 이들로 만들어진다.
디스크 브레이크 시스템은 위에서 또는 아래에서 설명되는 브레이크 패드 어셈블리의 특징들 중 임의의 것 또는 전부를 갖는 다른 브레이크 패드 어셈블리를 포함할 수 있다. 브레이크 패드 어셈블리는 캘리퍼 핑거에 의해 밀리도록 구성될 수 있으며, 다른 브레이크 패드 어셈블리는 브레이크 피스톤에 밀리도록 구성될 수 있다. 브레이크 패드 어셈블리 및 다른 브레이크 패드 어셈블리는 일부 실시 예에 따르면 크기 및/또는 형상이 상이할 수 있다.
본 발명은 디스크 브레이크 시스템을 위한 개선된 브레이크 패드 어셈블리를 제공할 수 있다. 구체적으로 노이즈, 특히 끽끽거리는 노이즈를 확실하게 억제할 수 있고, 저비용, 저중량의 컴팩트하고 견고한 브레이크 패드 조립체를 제공할 수 있다. 또한, 이러한 장점을 갖는 개선된 디스크 브레이크 시스템을 제공할 수 있다.
예시적인 실시예는 다음 도면과 관련하여 설명된다.
도 1은 브레이크 패드 및 브레이크 디스크의 개략적인 단면도를 도시한다.
도 2는 브레이크 패드의 사시도를 도시한다.
도 3은 브레이크 패드 어셈블리 및 캐리어의 개략적인 단면도를 도시한다.
도 4는 브레이크 패드 어셈블리의 다른 실시 예에 따른 개략적인 단면도를 도시한다.
도 5는 브레이크 패드 어셈블리의 다른 실시 예에 따른 개략적인 단면도를 도시한다.
도 6은 브레이크 패드 어셈블리의 다른 실시 예에 따른 개략적인 단면도를 도시한다.
도 1은 차량용 디스크 브레이크 시스템의 브레이크 디스크(1)를 도시한다. 디스크 브레이크 시스템은 캘리퍼 하우징, 캘리퍼 핑거 및 브레이크 피스톤으로 구성된다. 디스크 브레이크 시스템은 브레이크 패드(2)를 갖는 브레이크 패드 어셈블리를 더 포함하고, 브레이크 적용 시 캘리퍼 핑거 또는 브레이크 피스톤이 브레이크 디스크(1)를 향해 축방향으로 브레이크 패드를 누르도록 하여 브레이크 패드 어셈블리는 캘리퍼 핑거 또는 브레이크 피스톤에 대해 부착될 수 있다. 브레이크 패드(2)는 디스크 브레이크 시스템의 작동, 에를 들어 유압 또는 전기 작동 시에 브레이크 디스크(1)의 마찰 표면에 대해 밀리는 마찰층(3)을 갖는다. 마찰층(3)은 브레이크 디스크(1)와 맞물릴 때 우수한 정지 성능과 열 전달을 나타내는 재료를 포함한다. 마찰층(3)은 브레이크 패드(2)에 구조적 안정성을 제공하는 백 플레이트(5)의 전면(4)에 부착된다. 브레이크 피스톤 또는 캘리퍼 핑거는 브레이크 디스크(1)에 대해 마찰층(3)을 밀어내기 위해 백 플레이트(5)의 후면(6)에 대해 밀어내도록 구성된다. 대부분의 실시 예에서, 백 플레이트(5)는 금속, 특히 강철로 만들어진다. 백 플레이트(5)의 두께는 예를 들어 5mm일 수 있다. 마찰층(3)은 예를 들어 적어도 8mm 및/또는 최대 15mm의 두께를 가질 수 있다. 마찰층(3)의 재료는 예를 들어 구리, 황화철, 흑연, 아연 분말, 현무암, 탄산칼슘, 황화주석, 아연 알루미늄, 페놀 수지, 고무 먼지 및 광물 섬유 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이 재료들은 브레이크 디스크와 결합할 때 우수한 정지 성능과 열 전달을 보여준다.
도 2는 브레이크 패드(2)의 사시도를 도시한다. 상이한 도면에 도시된 대응되고 반복되는 특징은 동일한 참조 번호를 사용하여 표시된다. 브레이크 패드(2)의 마찰층(3)은 백 플레이트(5)의 전면(4)에 고정된다. 클립 온 심(7)은 노이즈 감쇠를 위해 백 플레이트(5)의 후면(6)에 부착된다. 백 플레이트(5)는 백 플레이트(5)의 주요 부분을 형성하고 마찰층(3)을 지지하는 백 플레이트 바디(8)을 포함한다. 백 플레이트(5)는 백 플레이트(5)의 2개의 접선 측면에 형성되고 각각 디스크 브레이크 시스템의 캐리어 각각의 가이드 리세스 내에 수용되도록 구성된 한 쌍의 가이드 돌출부(9, 9’)를 포함한다. 도시된 실시 예에서, 백 플레이트 바디(8) 및 가이드 돌출부(9, 9’)는 결합되지 않는 일체형 부품으로 형성된다.
도 3은 브레이크 패드(2)를 포함하는 브레이크 패드 어셈블리(10)의 단면도를 도시한다. 가이드 돌출부(9)는 상부 표면(12)에 의해 양의 반경 방향(11)으로, 측면(14)에 의해 접선 방향(13)으로, 하면(15)에 의해 음의 반경 방향으로 구획된다. 브레이크 패드 어셈블리는 패드 스프링(16)을 더 포함한다. 패드 스프링(16)은 C자형상을 갖고, 백 플레이트(5)의 가이드 돌출부(9)의 상면(12), 측면(14) 및 하면(15)를 덮도록 판 금속층(17)이 리본 모양을 갖도록 절곡 형성된다. 패드 스프링(16)은 패드 스프링(16)이 백 플레이트(5)의 가이드 돌출부(9)의 상면(12), 측면(14) 및 하면(15)에 대해 평평하게 놓이도록 패드 스프링(16)과 백 플레이트(5)를 견고하게 연결하는 접착층(18)에 의해 백 플레이트(5)의 가이드 돌출부(9)의 상면(12), 측면(14) 및 하면(15)에 접착된다.
브레이크 패드(2)의 백 플레이트(5)의 가이드 돌출부(9)는 디스크 브레이크 시스템의 캐리어(20)의 가이드 리세스(19) 내에 슬라이딩 가능하게 수용된다. 캐리어(20)의 가이드 리세스(19)는 백 플레이트(5)의 가이드 돌출부(9)를 향하는 가이드 표면을 정의한다. 캐리어(20)의 가이드 표면 중 하나는 도면에서 참조번호 21을 사용하여 표시된다. 패드 스프링(16) 및 이의 백 플레이트(5)의 가이드 돌출부(9)에 대한 부착은 구성요소 사이의 상호 인터페이스 영역에서 브레이크 토크 전달을 개선하고, 접촉 부품 사이의 상대 운동을 감소시켜 노이즈 발생을 감소시킨다.
도 4는 다른 실시 예에 따른 브레이크 패드 어셈블리(10)의 단면도를 도시한다. 브레이크 패드 어셈블리(10)는 접착층(18)이 접착제(18', 18'', 18''', 18'''', 18''''')의 다중 개별 패치에 의해 형성된다는 점을 제외하고는 위에서 논의된 브레이크 패드 어셈블리(10)에 대응한다.
도 5는 다른 실시 예에 따른 브레이크 패드 어셈블리(10)의 단면도를 도시한다. 브레이크 패드 어셈블리(10)는 패드 스프링(16)이 접착층(18) 외에 다수의 볼트 또는 리벳을 사용하여 백 플레이트(5)의 가이드 돌출부(9)에 부착된다는 점을 제외하고는 위에서 논의된 브레이크 패드 어셈블리(10)에 대응한다. 8개의 볼트 또는 리벳이 그림에 표시되어 있으며 그 중 2개는 참조번호 22 및 22’를 사용하여 표시된다. 볼트 또는 리벳(22, 22’)은 백 플레이트(5)의 가이드 돌출부(9)의 표면(12, 14, 15) 내의 보어 내에 수용되고 패드 스프링(16)을 브레이크 패드(2)에 부착하도록 구성된다. 볼트 또는 리벳(22, 22’)은 금속층(17)의 외부 표면에 의해 형성된 패드 스프링(16)의 외부 표면(23)에 대해 함몰된다. 이러한 방식으로, 볼트 또는 리벳(22, 22’)은 패드 스프링(16)의 외부 표면(23)을 향해 끝까지 연장되지 않는다.
도 6은 다른 실시 예에 따른 브레이크 패드 어셈블리(10)의 단면도를 도시한다. 브레이크 패드 어셈블리(10)는 패드 스프링(16)이 패드 스프링(16)과 가이드 돌출부(9)의 상면(12) 사이뿐 만 아니라 패드 스프링(16)과 하면(15) 사이에 배열되는 접착층(18)에 의해 백 플레이트(5)에 단순히 부착된다는 점을 제외하고는 위에서 논의된 브레이크 패드 어셈블리(10)에 대응한다. 상술한 브레이크 패드 어셈블리(10)의 경우, 패드 스프링(16)은 C자 형상을 이루며, 가이드 돌출부(9)의 측면(14)을 덮는 일 부분(24)을 갖는다. 패드 스프링(16)의 일 부분(24)은 캐리어(20)의 가이드 표면을 향해 접선 방향으로 연장되는 돌출부(25)를 형성하도록 바깥쪽으로 구부러지고 아치형이다. 에어 갭(26)은 패드 스프링(16)의 일 부분(24)과 가이드 돌출부(9)의 측면 사이의 중공 공간 내에 형성된다. 이와 같이 브레이크 패드 어셈블리(10)와 캐리어(20) 사이의 슬라이딩 접촉을 더욱 향상시켜 노이즈 발생을 감소시킬 수 있다. 브레이크가 인가되지 않는 경우, 패드 스프링(16)의 외면(23)과 캐리어(20)의 가이드 리세스(19) 사이의 폭은 예를 들어 0.8mm에 이를 수 있다.
단지 예시적인 실시예들에서 개시되는 상이한 실시예들의 특징들은 서로 결합될 수 있고 개별적으로 청구될 수도 있다.
1: 브레이크 디스크 2: 브레이크 패드
3: 마찰층 4: 백 플레이트의 전면
5: 백 플레이트 6: 백 플레이트의 후면
7: 클립 온 심 8: 백 플레이트 바디
9, 9’: 가이드 돌출부 10: 브레이크 패드 어셈블리
11: 양의 반경 방향 12: 상면
13: 접선 방향 14: 측면
15: 하면 16: 패드 스프링
17: 금속층 18: 접착층
18', 18'', 18''', 18'''': 접착제 패치 19: 가이드 리세스
20: 캐리어 21: 가이드 표면
22, 22’: 볼트 또는 리벳 23: 패드 스프링 외면
24: 패드 스프링의 일 부분 25: 패드 스프링의 일 부분의 돌출부
26: 갭

Claims (13)

  1. 디스크 브레이크 시스템의 브레이크 디스크와 대향하는 전면을 갖는 백 플레이트; 및
    상기 브레이크 디스크의 마찰면과 접하도록 상기 백 플레이트의 전면에 배치되는 마찰층을 포함하고,
    상기 백 플레이트는
    상기 디스크 브레이크 시스템의 캐리어의 가이드 리세스 내에 슬라이딩 가능하게 수용되는 가이드 돌출부를 포함하고,
    상기 백 플레이트의 상기 가이드 돌출부와 상기 캐리어의 상기 가이드 리세스 사이에 배치되는 패드 스프링을 더 포함하고,
    상기 패드 스프링은
    상기 백 플레이트의 상기 가이드 돌출부에 부착되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크 시스템용 브레이크 패드 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 패드 스프링은
    볼트, 리벳 및/또는 접착제 중 적어도 하나를 사용하여 상기 백 플레이트의 상기 가이드 돌출부에 부착되는 것을 특징으로 하는 브레이크 패드 어셈블리.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 패드 스프링은
    상기 백 플레이트의 가이드 돌출부의 표면에 부착되고,
    상기 백 플레이트의 가이드 돌출부의 표면은
    상기 백 플레이트의 가이드 돌출부의 측면, 상면 또는 하면인 브레이크 패드 어셈블리.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 패드 스프링은
    상기 백 플레이트의 상기 가이드 돌출부의 표면에 대해 평평하게 놓이도록 상기 백 플레이트의 상기 가이드 돌출부의 표면에 부착되는 것을 특징으로 하는 브레이크 패드 어셈블리.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 패드 스프링은
    금속층을 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크 패드 어셈블리.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 패드 스프링은
    0.3mm 이상 0.6mm 이하의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 브레이크 패드 어셈블리.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 패드 스프링은
    상기 백 플레이트의 상기 가이드 돌출부의 상면 및/또는 하면에 부착되는 것을 특징으로 하는 브레이크 패드 어셈블리.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 패드 스프링은
    상기 백 플레이트의 상기 가이드 돌출부의 측면을 덮도록 상기 백 플레이트의 상기 가이드 돌출부에 부착되고,
    상기 측면은
    접선 방향으로 상기 가이드 돌출부를 한정하는 것을 특징으로 하는 브레이크 패드 어셈블리.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 패드 스프링은
    상기 백 플레이트의 상기 가이드 돌출부의 측면, 상면 및 하면을 덮는 C자 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 브레이크 패드 어셈블리.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 패드 스프링은
    상기 백 플레이트의 상기 가이드 돌출부의 측면을 덮는 일 부분에서 접선 방향 외측으로 아치형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 브레이크 패드 어셈블리.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 백 플레이트의 가이드 돌출부 측면과 상기 패드 스프링 사이에는 갭이 형성되는 것을 특징으로 하는 브레이크 패드 어셈블리.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 브레이크 패드 어셈블리; 및
    캐리어를 포함하고,
    상기 브레이크 패드 어셈블리는
    브레이크 적용 시 축방향으로 상기 캐리어에 대해 슬라이딩하도록 구성되는 디스크 브레이크 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 패드 스프링의 외부 표면과 상기 캐리어의 가이드 리세스 사이의 갭의 폭은 적어도 0.6mm 및 최대 1.2mm인 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크 시스템.
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